ساختار و چگونگی کارکرد نیم‌آینه‌ها

 

پرسش: با سلام و احترام مدت‌ها بود که پیرامون ساختار و چگونگی کارکرد نیم آینه‌ها (BS) سوال داشتم. در بیشتر مقالات و سایت‌ها نیم آینه را چنین تعریف کرده‌اند: قطعه‌ای اپتیکی است که می‌تواند نور را به دو قسمت تقسیم کند. با این حال برخی از کتب که ریزتر شده‌اند در تعریف گفته‌اند که: با احتمال مساوی نور را تقسیم (عبور یا انعکاس) می‌کند. بنده در پی تعریف دقیقی از نیم‌آینه‌ها هستم که آیا نیم‌آینه‌ها نور را به یک قسمت می‌فرستند یا اینکه نور را به اصطلاح به دو نیم  تقسیم می‌کند یا نه اصلا معلوم نیست به کدام طرف می‌فرستد فقط با احتمال برابر به یکی از دو طرف خواسته شده نور را می‌فرستند؟

 

پاسخ: نیم‌آینه ترجمه اشتباهی از بیم‌اسپلیتر است. در واقع در بیم‌اسپلیتر باریکه تقسیم می‌شود نه اینکه لزوما نصف شود. وقتی نیم‌آینه گفته شود برداشت از واژه این است که باریکه نیمه می‌شود. در هر حال در حالت کلی باریکه با مکانیزم‌های مختلف به دو بخش تقسیم می‌شود. این مکانیزم‌ها را تا حدودی می‌توان به شرح زیر طرح کرد هرچند جزئیات بیشتری دارد:

نیم‌آینه با استفاده از یک شیشه ساده که سطح آن لایه بازتابنده نشانده شده یا نشده. اگر لایه بازتابنده نداشته باشد و شیشه صیقلی و تمیر باشد حدود 7 تا 8 درصد بسته به نوع شیشه و بسته به زاویه تابش بازتاب دارد و در صورتی که لایه بازتابنده اضافه شود این درصد کنترل می‌شود. در این نوع تقسیم‌کننده حتما دو بازتاب یکی از سطح رو و یکی از سطح زیر وجود دارد، که بسته به ضخامت و زاویه بازتاب فاصله دو بازتاب فرق می‌کند. برای کاهش مشکل دو باریکه در بازتاب و جدا کردن قابل ملاحظه، معمولا ضخامت شیشه را زیاد می‌گیرند و گاهی به صورت مکعب درست می‌شود.

نوع دوم تقسیم‌کننده مکعبی است که در واقع از دو منشور 90 درجه تشکیل شده است که با بازتاب از لایه میانه و عبور بخشی دیگر عمل می‌کند. اغلب این نوع قطعات برای تشکیل دو نور عمود برهم استفاده می‌شوند.

نوع سوم که شبیه به همان مکعب است از نوعی بلور دوشکستی درست می‌شود که در ضمن تقسم کردن باریکه قطبیده هم می‌کند و دو قطبش عمود برهم ایجاد می‌کند که تقسیم‌کننده باریکه قطبیده نام دارد.

در کل تقسیم‌کننده‌های باریکه که در آزمایش‌های مختلف به خصوص تداخلی و هولوگرافی نقش مهمی دارند بر اساس نیاز قابلیت تنظیم شدت دو نور و همچنین قطبش را دارند و برای دقت بالا تقسم‌کننده برای زاویه خاص طراحی می‌شود.

ارتباط با بخش

از متخصص نور بپرس

در این بخش می توانید سؤالات خود را در رابطه با نور و لیزر بپرسید تا متخصصین به آن‌ها پاسخ دهند

لینک ارتباط مستقیم با